砌體結(jié)構(gòu)教學(xué)樓抗震加固設(shè)計計算方法研究.pdf

1、我國存在大量的磚混結(jié)構(gòu)中小教學(xué)樓，歷經(jīng)數(shù)次地震表明，若教學(xué)樓這種建筑沒有合理的抗震設(shè)計，極容易倒塌和造成人員傷亡。因此，提高對中小學(xué)教學(xué)樓的重視程度，加強中小學(xué)教學(xué)樓抗震是當(dāng)今社會的重中之重。
　　磚混結(jié)構(gòu)中小教學(xué)樓在地震中倒塌率很高，對于其倒塌原因的分析我們往往忽略了窗間墻的影響，只考慮了平面內(nèi)的地震作用力。窗間墻在地震作用下是易倒塌墻，磚混結(jié)構(gòu)中小教學(xué)樓大多采取縱橫混合承重體系，它實際上是由無筋砌體縱向窗間墻與鋼筋混凝土進深梁

2、形成的“框架”以及橫向砌體“剪力墻”組成的“框架－剪力墻”結(jié)構(gòu)。設(shè)計中，這種側(cè)向剛度很小的“框架”受到忽視，然而大震時，砌體剪力墻開裂，樓蓋水平位移大大增加，砌體縱向窗間墻平面外水平位移大大增加窗間墻倒塌。通過鋼筋網(wǎng)水泥砂漿對磚砌橫墻和窗間墻進行加固，加固后的橫墻、窗間墻就會形成組合砌體墻、組合砌體柱。對比混凝土框架-剪力墻結(jié)構(gòu)，本文提出了采用“組合砌體框架-剪力墻”計算方法對磚混結(jié)構(gòu)中小教學(xué)進行加固計算。
　　“組合砌體框架-剪

3、力墻”計算方法主要包括三大塊：內(nèi)力計算、承載力驗算、位移驗算。
　　一、內(nèi)力計算。結(jié)構(gòu)的內(nèi)力分析和混凝土框架-剪力墻計算方法類似，但區(qū)別主要是體現(xiàn)在用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿加固的組合砌體墻、組合砌體柱與混凝土剪力墻、混凝土柱上，包括剛度參數(shù)的計算、內(nèi)力的調(diào)整、內(nèi)力的組合等。
　　二、承載力驗算。承載力驗算包括組合墻抗剪承載力驗算和組合柱受壓承載力驗算。文中提出的組合墻的抗剪承載力計算公式充分考了慮磚墻高寬比、軸壓比、面層砂漿強度、厚

4、度、鋼筋強度、配筋率等的共同影響，彌補了現(xiàn)有組合墻抗剪承載力計算公式得不足。文中的組合柱承載力計算方法是采用砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范組合磚砌體偏心受壓構(gòu)件承載力的計算公式。
　　三、位移驗算。“組合砌體框架-剪力墻”計算方法對于位移的驗算包括多遇地震下和罕遇地震下兩部分。多遇地震的位移計算與混凝土框架-剪力墻計算方法類似，其變形限值取抗震規(guī)范中的1/1000。罕遇地震的變形驗算同樣是采用混凝土框架-剪力墻的計算方法，但其變形限值是通過對純

5、砌體結(jié)構(gòu)下窗間墻的最大容許位移計算得到，采用南加州結(jié)構(gòu)工程師協(xié)會提出的砌體的層間容許變形公式得到，其變形限值為1/150。
　　對于提出的“組合砌體框架-剪力墻”計算方法，本文還進行了工程實例分析。通過“加固前無筋砌體計算方法”、“加固后傳統(tǒng)方法計算方法”、“組合砌體框架-剪力墻計算方法”三種計算方法在實例中得到的計算結(jié)果，得到組合砌體框架-剪力墻計算方法能夠能完整的驗算結(jié)構(gòu)在加固后地震作用的每個階段的受力和變形的優(yōu)點。